Manometer
Et manometer er en anordning, som vi bruger til at måle trykket i rørledninger (cab være af gas, vand, væske, osv.) Også, det er normalt henvist til som et U-formet rør, der er fyldt med en væske. I dette emne vil vi diskutere, hvad det er, og hvordan det fungerer.
Hvad er manometer?
Det henviser til en anordning eller et måleapparat, der måler tryk i ledninger. Desuden kan trykket være af hvad som helst betyder, at det kan være af væske, gas, damp osv. Desuden kan du nemt lave det som en del af dit laboratorieforsøg for at afsløre lufttrykket på en væskesøjle.
Hvordan man bygger et manometer?
Vi kan lave et simpelt manometer ved at fylde et klart plastikrør delvist med en farvevæske. Så at det væskens niveau let kan observeres. Desuden bøjes røret i U-form og fastgøres i en oprejst position.
Sørg også for, at væskeniveauet i to lodrette søjler er lige højt på dette punkt. Det mest bemærkelsesværdige er, at trykket på disse to lodrette søjler er lige stort på dette punkt, fordi de er udsat for det samme tryk. Desuden er dette niveau markeret som manometerets nulpunkt.
Trykmåling
Vi placerer det mod en måleskala for at tillade en eventuel forskel i højden på de to søjler. Desuden kan vi bruge denne højdeforskel direkte til at foretage en relativ sammenligning mellem forskellige prøvetryk. Desuden kan vi bruge denne type manometer til at beregne det, når vi kender væskens massefylde.
Hvordan fungerer et manometer?
I manometeret forbindes den ene ende til en gastæt forsegling for at teste trykkilden. Desuden efterlades den anden ende af røret åben til atmosfæren, og det vil blive udsat for et tryk på ca. 1 atmosfære (atm).
Dertil kommer, at testtrykket er større end trykket på 1 atm (atmosfære) væsken i søjlen vil blive presset nedad af trykket. Desuden vil det få væsken i referencesøjlen til at stige med en tilsvarende mængde.
Beregning af trykket
Det tryk, der påføres en væskesøjle, er givet ved ligningen P = hgd. I denne ligning er P det beregnede tryk, h er væskens højde, g er tyngdekraften og d er væskens massefylde.
Det er også en måling af et differenstryk og ikke et absolut tryk. Desuden bruger vi substitutionen P = Pa – Po. Desuden er Pa i denne situation testtrykket, og P0 er referencetrykket.
Brug af manometer (eksempel)
Sæt, at væsken i det er kviksølv, og at højden af referencesøjlen er 0,02 meter, der er højere end trykket af væsken i testsøjlen. Brug desuden 13,534 kg/m3 (kilogram pr. kubikmeter) som kviksølvs massefylde og tyngdeaccelerationen som 9,8 m/s2 (meter pr. sekund i kvadrat).
Beregningen af trykforskellen i to søjler som hgp = 0,02 × 9,8 × 13,534 = ca. 2,653 kg kgkg-m-1-s-2. Endvidere kan man anvende Pascal som trykenhed, idet ca. 1,01,325 Pascals svarer til 1 atm tryk. Derfor er trykdifferentieringen i manometeret Pa – P0 = 2,653 / 1,01,325 = 0,026 atm.
Dertil kommer, at trykket i prøvesøjlen (Pa) er lig med P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 = 1,026 atm.
Løst spørgsmål til dig
Spørgsmål. Hvilket af følgende kan et manometer ikke måle?
A. Fast stof
B. Væske
C. Gas
D. Væske
Svar. Det korrekte svar er potion A. Da væske, fluid og gas kan måles med et manometer.